工業化進程的快速發展,給人們生活帶來便利的同時,也面臨著廢水、廢氣等污染導致的環境問題。作為治理環境的有效技術之一,膜分離技術出現于20世紀初。在實際應用中,膜分離技術面臨諸多挑戰,膜污染以及低分離效率為其主要限制因素。為進一步發展完善膜分離技術,不同的分離膜材料相繼被開發出來,其中具有優異選擇性和穩定性的石墨烯材料脫穎而出,成為最具潛力的非傳統膜材料。石墨烯是碳原子以六元環形式構筑形成的二維單層晶體,具有優異的機械性能及穩定性。 氧化石墨烯(graphene oxide,GO)具有和石墨烯相似的二維平面結構,其表面分布著大量羥基、羧基和環氧基等極性含氧官能團。這些基團的存在有利于對石墨烯基膜進行功能化設計,從而達到改變膜表面電荷、疏水性以及調節層間尺寸的作用。此外,制備石墨烯基膜的原材料( 石墨) 來源廣泛、價格低廉,為石墨烯基膜大量制備及廣泛應用提供了有利基礎。......閱讀全文
工業化進程的快速發展,給人們生活帶來便利的同時,也面臨著廢水、廢氣等污染導致的環境問題。作為治理環境的有效技術之一,膜分離技術出現于20世紀初。在實際應用中,膜分離技術面臨諸多挑戰,膜污染以及低分離效率為其主要限制因素。為進一步發展完善膜分離技術,不同的分離膜材料相繼被開發出來,其中具有優異選擇
石墨烯是可作分離膜的最薄材料,完整的石墨烯對于所有分子具有不可滲透性,而將石墨烯納米片進行面面堆疊所形成的宏觀膜可以利用片與片之間的納米通道進行物質分離。另一方面,基于分子篩分效應引入納米孔或人工設計褶皺得到石墨烯材料可作為高效分離膜。石墨烯基分離膜不僅可用于氣體分離、CO2捕集,而且在海水淡化
海水淡化是人類追求了幾百年的夢想,但是海水淡化受技術和成本制約仍未得到廣泛應用。記者日前從南京工業大學獲悉,該校材料化學工程國家重點實驗室金萬勤教授團隊與國內相關科研單位合作,在石墨烯膜淡化海水的研究上獲得突破性進展,提出并實現了用水合離子自身精確控制石墨烯膜的層間距,展示了其出色的離子篩分和海
1.顯微鏡法1)用掃描電子顯微鏡(SEM)掃描隧道顯微鏡(STM)透射電子顯微鏡(TEM)來表征生長域和表面形態。2)用原子力顯微鏡(AFM)來表征表面形態、厚度、層的均勻性、疇生長。2.光譜法1)拉曼光譜——鑒定石墨烯片并獲得層數信息2)紅外光譜——評估官能團的存在3)紫外-可見光譜——幫助評估氧
近日,中科院上海應用物理研究所方海平團隊提出并實現了通過水合離子精確控制石墨烯膜的層間距,展示出優異的離子篩分和海水淡化性能。相關成果已在線發表于《自然》雜志,并申請了相應的國內和PCT專利。 對于石墨烯納米片,要實現其層間距固定到1納米左右并精確到1/10納米這么小的尺度,其困難可想而
據物理學家組織網7月10日(北京時間)報道,奧地利、德國和俄羅斯的科學家們合作研發出一種新方法,可以很好地讓“神奇材料”石墨烯同現有占主流的硅基技術“聯姻”,制造出在半導體設備等領域廣泛運用的石墨烯-硅化物。相關研究發表在英國自然集團旗下的《科學報告》雜志上。 石墨烯是從石墨材料中剝離出來
電化學電容器具有可快速充電、功率高、循環壽命長、工作溫度范圍寬、安全性能高等優點,可用作大功率電源,在混合電動汽車、備用電源、便攜式電子設備等領域都具有廣闊的發展前景。然而電化學電容器相比于電池其能量密度較低,即單位體積內儲存的能量低,限制了其更廣泛的應用范圍,尤其是在便攜式智能設備中的應用,
近日,美國哥倫比亞工程研究人員發現,即使由許多石墨烯小晶粒拼湊而成,石墨烯的硬度性能依然卓越。這一發現解決了之前理論模擬與實驗之間存在的一些矛盾;之前的理論稱石墨烯的晶界硬度是較強的,而試驗預測小晶粒石墨烯的硬度要遠遠弱于完整的石墨烯晶格。該研究近期發表在Science雜志上。 石墨烯是由
近日,北京大學納米化學研究中心成功制備出高品質石墨烯/PET柔性塑料電極,并在此基礎上批量制備了石墨烯/金屬納米線/PET的復合型柔性導電薄膜。其在惡劣的工作環境中顯示出優良的耐久性能,在下一代柔性電子和光電子領域有重大的潛在應用價值。 北京大學納米化學研究中心的研究人員開發出一種新的卷對卷
如何實現在納米尺度上精細調控石墨烯基本結構單元的物理化學性質,并基于自組裝策略,實現孔隙結構高度發達且內部織構獨特的功能化石墨烯及其復合材料的可控構筑,是一個富有挑戰性的難題。 日前,大連理工大學教授邱介山研究小組以鎳鈷基氫氧化物納米線和2D石墨烯為前驅體,基于柯肯達爾效應的陰離子交